一种用于大电流注入探头标定的超宽带校准夹具的制作方法

本发明涉及电磁兼容测试，具体涉及一种用于大电流注入探头标定的超宽带校准夹具。

背景技术：

1、大电流注入测试是航空航天、汽车电子等领域电磁兼容性验证的核心程序。在正式进行合规性测试前，必须使用专用的校准夹具对测试系统进行功率校准，以建立注入探头的前向功率与校准夹具上感应电流的对应关系；同时，需测量注入探头及校准夹具自身的插入损耗，以确保其在工作频段内的传输特性满足测试要求。目前市面上主流的商用标定夹具，其标称工作频段通常局限于10khz～400mhz。这类现有夹具在结构设计上，从轴向两侧的射频连接器到中间粗内导体之间的过渡区域非常短且陡峭（例如轴向长度仅占腔体总长度的不足五分之一）。在低频段下，由于波长远大于夹具物理尺寸，该结构能够正常工作；然而，当工作频率进一步提升（例如超过400mhz甚至达到650mhz）时，信号波长大幅缩短，此时现有夹具内部陡峭的不连续性断面和垂直腔体端壁会产生较为明显的集中寄生电容效应，并可能激发高阶谐振模，导致高频电磁波产生较明显的反射，使得电压驻波比（vswr）恶化，无法满足标定测试对高精度和低驻波（如 vswr<3）的要求。因此，如何在维持现有国际标准夹具外部空间物理尺寸不变的前提下拓宽标定频段，是本领域极具挑战的瓶颈问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于大电流注入探头标定的超宽带校准夹具。旨在解决现有常规标定夹具（标称频段仅为10khz～400mhz）在400mhz以上高频段由于较短且陡峭的过渡段产生较为明显的集中寄生电容效应，并可能激发高阶谐振模，从而导致驻波比恶化，无法满足高精度标定测试要求的缺陷。本发明在不改变夹具既有外部框架物理尺寸限制的前提下，通过内外双锥面长距离协同渐变结构，降低高频段的阻抗不连续性及其引起的反射，并抑制高阶谐振，从而使校准夹具的工作频段拓展至10khz～650mhz。

2、为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种用于大电流注入探头标定的超宽带校准夹具，包括夹具主体壳体、设置于所述夹具主体壳体内部的中心内导体、以及分别设置于所述夹具主体壳体轴向两侧的射频连接器；所述中心内导体具有位于轴向中部的最大外径段，以及由所述最大外径段分别向轴向两端渐次细化直至与所述射频连接器内导体相连的轴向渐变锥形段；所述夹具主体壳体的内部腔体在对应所述轴向渐变锥形段的区域，具有向夹具轴向中心渐次扩大的长距离渐变圆锥内壁；所述长距离渐变圆锥内壁与所述轴向渐变锥形段在所述夹具内部的轴向两端共同构建出双锥面协同渐变过渡段；所述夹具主体壳体内部腔体轴向中部与所述中心内导体的最大外径段之间构建出等径同轴标定段。

3、在上述技术方案的基础上，所述等径同轴标定段中的所述最大外径段的径向外径与轴向长度，分别依据配套的待测大电流注入探头的标称内径及标称轴向厚度进行等径与等长适配设计，用以在所述校准夹具轴向中部预留供所述待测大电流注入探头非接触式卡入的标定空间；

4、所述双锥面协同渐变过渡段的轴向总长度、以及所述长距离渐变圆锥内壁的径向变化率，均基于所述待测大电流注入探头的标称内径及标称轴向厚度所确定的夹具腔内剩余轴向空间范围进行高频寄生补偿协同优化限定；

5、在所述校准夹具的内腔处于空载状态下，所述双锥面协同渐变过渡段内部的空间特征阻抗沿轴向朝向夹具中心呈现非线性的滑移分布，用以离散并抵消所述射频连接器断面处在高频段产生的集中寄生电容反射；

6、所述等径同轴标定段的特征阻抗独立设计为标准50欧姆，通过调整所述双锥面协同渐变过渡段的轴向长距离滑移阻抗网络，抑制由所述等径同轴标定段与所述双锥面协同渐变过渡段交界断面产生的非连续性高阶谐振模，从而完成所述校准夹具自身多级阻抗的协同。

7、与现有技术相比，本发明的优点在于：

8、本发明通过上述结构设计，使校准夹具的工作频段由现有夹具的约10khz～400mhz拓展至10 khz～650mhz，在所述工作频段内电压驻波比小于3。

9、本发明通过将过渡段显著拉长，并采用“内导体圆锥面”与“外壳内壁圆锥面”空间对应的双锥面缓变拓扑，弥补了传统结构中寄生电容断面导致的高频电磁波剧烈反射问题，避免了高频高阶模的激发。

10、本发明的结构优化主要位于夹具壳体内部，在维持夹具整体外部尺寸约束的情况下，能够适配现有的大电流注入探头标定测试系统。

1.一种用于大电流注入探头标定的超宽带校准夹具，包括夹具主体壳体（1）、设置于所述夹具主体壳体内部的中心内导体（3）、以及分别固定于所述夹具主体壳体轴向两端外端板上的射频连接器（6）；其特征在于：

2.如权利要求1所述的一种用于大电流注入探头标定的超宽带校准夹具，其特征在于：